Η εφαρμογή οπτικών επικαλύψεων λεπτής μεμβράνης συμβάλλει στην επέκταση των δυνατοτήτων των οπτικών. Αυτές οι μικροσκοπικά λεπτές επικαλύψεις αντανακλούν μήκη κύματος φωτός για να δημιουργήσουν διάφορες οπτικές αποκρίσεις. Οι μεταδοτικές ιδιότητες μπορεί να περιλαμβάνουν αντιθαμβωτικό, πολωτικό φιλτράρισμα, φιλτράρισμα ζώνης, ηλεκτρική αγωγιμότητα, αντοχή στην τριβή και διάσπαση δέσμης, μεταξύ πολλών άλλων εφαρμογών που αφορούν την τεχνολογία. Αυτές οι επικαλύψεις εφαρμόζονται σε υλικά υποστρώματος οπτικής επιφάνειας όπως πλαστικό, γυαλί, υπέρυθρο υλικό και μέταλλο.
Οι επιστρώσεις οπτικών λεπτών φιλμ εκτελούν καθήκοντα σε ένα ευρύ φάσμα βιομηχανιών, από την επιστημονική έρευνα και τις τηλεπικοινωνίες έως τους ημιαγωγούς και την αεροδιαστημική. Οι εφαρμογές είναι πολλές. Αυτές οι επικαλύψεις μπορούν να εμφανιστούν σε διαδικασίες από την παραγωγή αντιθαμβωτικών παρμπρίζ σε αεροπλάνα έως τη βελτίωση των επικοινωνιών με λέιζερ και των τηλεσκοπικών ανακλαστήρων.
Οι επικαλύψεις μερικές φορές εφαρμόζονται στα υποστρώματά τους σε κενό αέρος χρησιμοποιώντας εξάτμιση ηλεκτρο-δέσμης ή αντίσταση θερμότητας, υποβοηθούμενη από ιόντα ή φυσική εναπόθεση κενού. Ορισμένες μέθοδοι ταιριάζουν καλύτερα στην επιδιωκόμενη απόδοση της μεμβράνης, οι οποίες περιλαμβάνουν πυκνότητα, σκληρότητα ή ιδιότητες κόλλας, ανάλογα με τις συγκεκριμένες απαιτήσεις. Τεχνικές που σχετίζονται με την εξάτμιση, το πάχος, την προμήθεια ιόντων και τις αυτοματοποιημένες τεχνολογίες μπορούν να βοηθήσουν στην παραγωγή τους.
Οι αντιανακλαστικές και υψηλής ανάκλασης ποικιλίες αντιπροσωπεύουν τους πιο συνηθισμένους τύπους επικαλύψεων οπτικών λεπτών φιλμ. Οι μη επικαλυμμένες επιφάνειες όπως το γυαλί εμφανίζουν μερικές φορές ανεπιθύμητες εικόνες και αντανακλάσεις φαντασμάτων, που εμποδίζουν την απόδοσή τους. Οι αντιανακλαστικές επιστρώσεις, όπως οι “διαχωριστές δέσμης”, μπορούν να βελτιστοποιηθούν για την αντίστοιχη τεχνολογία ή την τοποθέτησή τους, για παράδειγμα, για προκαθορισμένα εύρη μήκους κύματος ή ευρυζωνικότητας. Επιπλέον, το χρησιμοποιήσιμο φως μπορεί να αυξηθεί αναλογικά με τις μειωμένες αντανακλάσεις.
Οι επικαλύψεις καθρέφτη καλύπτουν οπτικά από γραμμωτούς κωδικούς και καθρέφτες σαρωτή υπολογιστών έως φωτοαντιγραφικά και μηχανήματα φαξ. Μερικές φορές χαρακτηρίζονται ως «καυτοί» και «κρύοι» καθρέφτες, δηλαδή πολυστρωματικές διηλεκτρικές επικαλύψεις που διαιρούν τη θερμότητα υπέρυθρης ακτινοβολίας από την ορατή ακτινοβολία ή το φως. Αυτό επιτρέπει τον έλεγχο των αναλογιών της θερμότητας ή του φωτός που εκπέμπεται από έναν ανακλαστήρα. Οι διαλεκτικές επιστρώσεις λειτουργούν επίσης σε εφαρμογές υψηλής και χαμηλής τάσης, σε περιοχές από συνεχές ρεύμα (DC) έως ραδιοσυχνότητες (RF). Συνήθως κατασκευασμένοι από οξείδια κεραμικά ή πολυμερή, αυτοί οι τύποι μπορούν να βρεθούν σε ιατρικό εξοπλισμό όπως μετρητές υψηλής θερμοκρασίας και ηλεκτροχειρουργικά εργαλεία.
Οι αντιανακλαστικές επιστρώσεις εξυπηρετούν στρατιωτικές τεχνολογίες. Οι αγώγιμες επιστρώσεις μπορούν να λειτουργήσουν ως αντιστατικές ασπίδες ή ασπίδες. Οι επικαλύψεις πλάσματος εκτελούν λειτουργίες όπως η σκληρή επικάλυψη, η ανοδίωση, η συγκόλληση ή η ηλεκτροεπικάλυψη, στις βιομηχανίες χαρτιού, καουτσούκ και πετροχημικών.
Στην προδιαγραφή των μηκών κύματος, οι επικαλύψεις οπτικής λεπτής μεμβράνης εξασθένησης μπορούν να πραγματοποιήσουν άλλες αλλαγές πυκνότητας για γραμμικές, κυκλικές και ακτινικές συναρτήσεις. Οι διχρωμικές και τριχρωμικές ταινίες χωρίζουν δύο ή τρία χρώματα αντίστοιχα, όπως για εφέ φωτισμού ή ψυχαγωγίας. Το φως μπορεί να διαχωριστεί ως προς το ορατό, το υπέρυθρο ή το υπεριώδες φάσμα. Αυτές οι επικαλύψεις μπορούν να βελτιστοποιηθούν όχι μόνο για το μήκος κύματος αλλά και για τεχνικά καθορισμένες γωνίες και πολώσεις. Η τεχνολογία επιτρέπει την εφαρμογή αυτών των επιστρώσεων και πολλών άλλων σε αμέτρητες επιφάνειες. Οι επιστρώσεις οπτικών λεπτών υμενίων βοηθούν σε πολλές βιομηχανίες πέρα από την οπτική, υποσχόμενες νέες λύσεις σε τεχνικές προκλήσεις και καινοτομίες.